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密封電解池中有水參與的電極反應(yīng)

點擊次數(shù):1843    更新時間:2021-10-25
    對于密封電解池中有水參與的電解質(zhì)溶液有兩類,我們可先寫出其電極反應(yīng),分析一下有H+或OH-放電的電極反應(yīng)中H+或OH-的來源,進(jìn)一步探究密封電解池中有水參與的電極反應(yīng)式的書寫規(guī)律。
  1、電解水型(陽極為惰性電極)
 ?、烹娊鈴妷A溶液(如NaOH溶液)
  其電極反應(yīng)式分別為:
  陽極反應(yīng):4OH--4e-=2H2O+O2↑(OH-來自于NaOH的電離)陰極反應(yīng):2H++2e-=H2↑(H+來自于水的電離)因為陰極反應(yīng)的H+來自于水的電離,2H2O2H++2OH- ①,2H++2e-=H2↑②,兩式相加得2H2O+2e-=H2↑+2OH-,所以其陰極反應(yīng)還可以寫成2H2O+2e-=H2↑+2OH-的形式。若要寫電解總反應(yīng)式,其陰極反應(yīng)必須寫成2H2O+2e-=H2↑+2OH-的形式,根據(jù)電子守恒,將陰、陽兩極反應(yīng)相加得電解總反應(yīng)式為2H2O 2 H2↑+ O2↑。
 ?、齐娊夂跛崛芤海ㄈ鏗2SO4溶液)
  其電極反應(yīng)式分別為:
  陽極反應(yīng):4OH--4e-=2H2O+O2↑(OH-來自于水的電離)陰極反應(yīng):2H++2e-=H2↑(H+來自于H2SO4的電離)因為陽極反應(yīng)的OH-來自于水的電離,4H2O 4H++4OH- ①,4OH--4e-=2H2O+O2↑②,兩式相加得2H2O-4e-=4H++O2↑,所以其陽極反應(yīng)還可以寫成2H2O-4e-=4H++O2↑的形式。若要寫電解總反應(yīng)式,其陽極反應(yīng)必須寫成2H2O-4e-=4H++O2↑的形式,根據(jù)電子守恒,將陰、陽兩極反應(yīng)相加得電解總反應(yīng)式為2H2O 2 H2↑+ O2↑。
  ⑶電解活潑金屬的含氧酸鹽溶液(如Na2SO4溶液)其電極反應(yīng)式分別為:
  陽極反應(yīng):4OH--4e-=2H2O+O2↑(OH-來自于水的電離)陰極反應(yīng):2H++2e-=H2↑(H+來自于水的電離)因為陰極、陽極反應(yīng)中的H+、OH-均來自于水的電離,則上述陽極反應(yīng)還可以寫成2H2O-4e-=4H++O2↑的形式,陰極反應(yīng)還可以寫成2H2O+2e-=H2↑+2OH-的形式。若要寫電解總反應(yīng)式,其陽極反應(yīng)必須寫成2H2O-4e-=4H++O2↑的形式,陰極反應(yīng)必須寫成2H2O+2e-=H2↑+2OH-的形式,根據(jù)電子守恒,將陰、陽兩極反應(yīng)相加得電解總反應(yīng)式為2H2O 2 H2↑+ O2↑。
  故電解上述三類電解質(zhì)溶液的實質(zhì)都是電解水。
  2、電解鹽和水型(陽極為惰性電極)
  電解不活潑金屬的含氧酸鹽溶液(如CuSO4溶液)其電極反應(yīng)式分別為:
  陽極反應(yīng):4OH--4e-=2H2O+O2↑(OH-來自于水的電離)陰極反應(yīng):Cu2++2e-= Cu
  因為上述陽極反應(yīng)的OH-來自于水的電離,所以其陽極反應(yīng)還可以寫成2H2O-4e-=4H++O2↑的形式。若要寫電解總反應(yīng)式,其陽極反應(yīng)必須寫成2H2O-4e-=4H++O2↑的形式,根據(jù)電子守恒,將陰、陽兩極反應(yīng)相加得電解總反應(yīng)式為2Cu2++2H2O 2Cu+4H++O2↑。
  故電解上述兩類密封電解池中的電解質(zhì)溶液的實質(zhì)都是鹽和電解水。

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